CS226690B1 - Zapejení vstupní části ssrvomechanismu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení vstupní části servomechanismu.

Některé typy servomotorů jsou řízeny vstupními signály ve tvaru sledu impulsů namísto analogového signálu, napětí nebo proudu.

Týká ee to například krokových pohonů, ale i některých pohonů rotačních s elektrickými stejnosměrnými pohony nebo lineárních s pohony hydralickými, které jsou zapojeny v polohové vazbě. Jednomu impulsu odpovídá potom změna výstuní veličiny například polohy nebo úhlového natočení hřídele o základní hodnotu inkrement. Frekvenci impulsů odpovídá například rychlost nebo úhlová rychlost pohonu.

Řídicí NC systémy pro obráběcí stroje mají vesměs výstup pro servopohony uspořádán tak, že výstupní veličinou je stejnosměrné napětí. Obsahují dále obvody odměřování, polohy, které zpracovávají signály například z odměřování impulsním snímačem polohy. Tyto signály jsou při měniči se poloze ve tvaru dvojice střídavých signálů vzájemně posunutých o jednu čtvrtinu periody. Signál ze snímače je v NC systému zpracováván a porovnáván v diferenčním členu se signály o žádané hodnotě polohy a rozdíl těchto hodnot převedený na stejno2 směrné napětí je výstupní veličinou NC systému pro servopohon.

U některých současných NS systémů je zpracování signálů o žádané hodnotě polohy a signálů ze snímače polohy provedeno pomocí mikroprocesoru. Pomocí takovýchto NC systémů lize řídit pouze servopohony, které jsou řízeny vstupním signálem ve formě stejnosměrného napětí, servopohony, které jsou řízeny vstupními signály ve formě sledu impulsů, jimi řídit nelze.

Tuto nevýhodu odstraňuje zapojení vstupní části servomechanismu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup diferenčního členu NC řídicího systému je propojen na první vstup regulátoru, jehož výstup je propojen na první vstup napěťově řízeného oscilátoru, jehož výstup je propojen na první vstup fázového diferenčního členu. Výstup generátoru hodinové frekvence je spojen s druhým vstupem hradla, přičemž výstup hradla je proopjen jednak na vstup děliče frekvence, jednak ina první vstup dvoufázovače. Výstup děliče frekvence je propojen na vstup impulsně fázového převodníku, jehož výstup je propojen na druhý vstup fázového diferenčního členu, přičemž druhý výstup diferenčního členu je propojen na druhý vstup dvoufázovače. Výstupy dvoufázovače jsou propojeny na vstupy od226690

226590 měřování NC řídicího systému. Druhý výstup diferenčního členu a vstup děliče frekvence jsou propojeny na vstupy číslicového servopohonu, přičemž první výstup diferenčního členu je propojen na vstup napěťového převodníku, jehož výstup je propojen na druhý vstup regulátoru. První výstup diferenčního členu je propojen na první vstup hradla.

Výhodou zapojení vstupní části servomechanismu podle vynálezu je, že jednak umožňuje připojení běžných NC systémů k pohonům s impulsním vstupem, dále to, že zpětnovazební smyčka vzniklá popsaným spojením funguje jako zpožďující člen, takže omězuje zrychlení při skokové změně povelové rychlosti, což působí příznivě na ovládané mechanické části i pohon a dále umožňuje volit platnost inkrementu generovaného NC řídicím systémem. Uvedené zapojení nevyžaduje napěťově řízený oscilátor s vysokou stabilitou, ani velkým rozsahem změny frekvence.

Příklad uspořádání podle vynálezu je v blokovém schématu znázorněn na připojeném výkresu.

Výstup diferenčního členu NC řídicího systému 1 je propojen na první vstup regulátoru 2, jehož výstup je propojen na vstup napěťově řízeného oscilátoru 3, jehož výstup je propojen na první vstup fázového diferenčního členu 4. Výstup generátaru frekvence 6 je spojen s druhým vstupem hradla 5, přičemž výstup hradla 5 je propojen jednak na vstup děliče frekvence 7, jednak na první vstup dvoufázovače 8. Výstup děliče frekvence 7 je propojen na vstup impulsně-fázového převodníku 9, jehož výstup je propojen na druhý vstup fázového diferenčního členu 4, přičemž druhý výstup diferenčního členu 4 je propojen na druhý vstup dvoufázovače 8.

Výstupy dvoufázovače 8 jsou propojeny na vstupy odměřování NC řídicího systému

I, přičemž druhý výstup diferenčního členu 4 a výstpp děliče frekvence 7 jsou propojeny na vstupy číslicového servopohonu

10. První výstup diferenčního členu 4 je propojen na vstup napěťového převodníku

II, jéhož výstup je propojen na druhý vstup regulátoru 2, přičemž první výstup diferenčního členu 4 je propojen na první vstup hradla 5·

Funkce zapojení podle vynálezu je následující:

Napěťově řízený oscilátor 3 při nulovém vstupním napětí má výstupní frekvenci f₀. Stejná frekvence fó‘ je i na výstupu impulsně fázového převodníku,9, jestliže frekvence na výstupu hradla 5 je nulová. Potom frekvence f₀ a f₀‘ jsou shodné a střídavé signály mají nulový vzájemný fázový posuv. Napětí ,na výstupu regulátoru 2 způsobené napětím na výstupu diferenčního členu NC systému 1 způsobí, že frekvence na výstupu napěťově řízeného oscilátoru 3 se změní. Smyčka fázového závěsu tvořená fázovým diferenčním členem 4, hradlem 5, děličem frekvence 7 a- impulsně fázovým převodníkem 9 zajistí, že frekvence ,na výstupu impulsně fázového převodníku 9 bude stejná jako na výstupu napěťově řízeného oscilátoru 3, ale průběhy střídavých signálů budou fázově posunuty. Na výstupu hradla 5 se objeví sled impulsů s frekvencí úměrnou změně frekvence napěťově řízeného oscilátoru 3 a na druhém výstupu fázového diferenčního členu 4 signál o znaménku, tzn. informace o tom, zda frekvence napěťově řízeného oscilátoru 3 stoupla, či klesla. Šířkově modulovaný signál na prvním výstupu diferenčního členu 4 je převeden v převodníku 11 na stejnosměrné napětí a veden jako zpětnovazební signál na druhý vstup regulátoru 2, který má proporcionálně integrační přenos. Střídavý signál z výstupu hradla 5 je zaveden do obvodu dvoufázovače 8, na jehož výstupu je dvojice střídavých signálů se střídou 1 : 1, jejichž vzájemný fázový posuv je určen znaménkem na druhém výstupu diferenčního členu 4.

Zapojení podle vynálezu se použije zejména k řízení pohonů s impulsním vstupem například lineárních hydraulických servopoihonů nebo krokových pohonů u obráběcích strojů řízených standardním NC systémem.

Claims (1)

1. PŘEDMÉT

   Zapojení vstupní části servomechanismu, vyznačené tím, že výstup diferenčního členu NC řídicího systému (1) je propojen na první vstup regulátoru (2), jehož výstup je propojen na vstup napěťově řízeného oscilátoru (3), jhož výstup je propojen na první vstup fázového diferenčního členu (4), výstup generátoru frekvence (6J je spojen s druhým vstupem hradla (5), přičemž výstup hradla (5) je propojen jednak na vstup děliče frekvence (7), jednak na první vstup dvoufázovače (8), přičemž výstup děliče frekvence (7J je propojen na vstup impulsně-fázového převodníku (9), jehož výstup je propojen na druhý vstup fázového difeVYNÁLEZU renčního členu (4j, přičemž druhý výstup diferenčního členu (4) je propojen na diruhý vstup dvoufázovače (8), jehož výstupy jsou propojeny na vstupy odměřování NC řídicího systému (1), zatímco druhý výstup diferenčního členu (4) a vstup děliče frekvence (7) jsou propojeny na vstupy číslicového servopohonu (10), přičemž první výstup diferenčního členu (4) je propojen na vstup napěťového převodníku (11), jehož výstup je propojen na druhý vstup regulátoru (2j, kde první výstup diferenčního členu (4) je současně propojen nai první vstup hradla (5).